package backtracking.combination;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 * 39. 组合总和
 * <p>
 * 给你一个 无重复元素 的整数数组candidates 和一个目标整数target，找出candidates中可以使数字和为目标数target 的 所有不同组合 ，并以列表形式返回。你可以按 任意顺序 返回这些组合。
 * <p>
 * candidates 中的 同一个 数字可以 无限制重复被选取 。如果至少一个数字的被选数量不同，则两种组合是不同的。
 * <p>
 * 对于给定的输入，保证和为target 的不同组合数少于 150 个。
 */
public class N39_CombinationSum {
    private List<List<Integer>> res = new LinkedList<>();
    private List<Integer> path = new LinkedList<>();
    private int sum = 0;

    private void backtracking(int[] candidates, int target, int startIndex) {
        if (sum > target) return;
        if (sum == target) {
            res.add(new ArrayList<>(path));
            return;
        }
//        for (int i = startIndex; i < candidates.length; i++) {
        for (int i = startIndex; i < candidates.length && sum + candidates[i] <= target; i++) {
            sum += candidates[i];
            path.add(candidates[i]);
            backtracking(candidates, target, i);
            sum -= candidates[i];
            path.remove(path.size() - 1);
        }
    }

    public List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target) {
        backtracking(candidates, target, 0);
        return res;
    }

    /**
     * 剪枝优化
     */
    private void backtracking_(int[] candidates, int target, int startIndex) {
        if (sum > target) return;
        if (sum == target) {
            res.add(new ArrayList<>(path));
            return;
        }
        for (int i = startIndex; i < candidates.length && sum + candidates[i] <= target; i++) {
            sum += candidates[i];
            path.add(candidates[i]);
            backtracking_(candidates, target, i);
            path.remove(path.size() - 1);
            sum -= candidates[i];
        }
    }

    public List<List<Integer>> combinationSum_(int[] candidates, int target) {
        Arrays.sort(candidates);
        backtracking_(candidates, target, 0);
        return res;
    }
}
